题目内容

（10分）在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0 。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示，请回答下列问题：

⑴根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH3)=_________________。
⑵该反应450℃的平衡常数________500℃时的平衡常数（填“>”、“<”或“=”）。
⑶下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___________。

A．3v正（H2）＝2v逆（NH3）
B．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
C．容器中气体的密度不随时间而变化
D．容器中气体的分子总数不随时间而变化
⑷第5分钟末，保持恒温恒压，若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2，平衡_______________移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）。
⑸第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH3浓度约为0.25mol/L），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。

⑴(2分，漏写单位扣1分）
⑵ > （2分） ⑶ BD （2分） ⑷不（2分）  ⑸如下图（2分）

解析

练习册系列答案
相关题目
氮是地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义．
（1）如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol-1
NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol-1
．若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1的变化是
减小
减小
，该反应的反应热△H
不变
不变
（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol-1
2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-746kJ?mol-1
则反应CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）的△H=
-283
-283
kJ?mol-1
（3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：N2（g）+3H2O（l）=2NH3（g）+
3
2
O2（g）△H=a kJ?mol-1
为进一步研究NH3生成量与温度的关系，测得常压下达到平衡时部分实验数据如下表：
T/K 303 313 323
NH3生成量/（10-6mol） 4.8 5.9 6.0
此合成反应中，a
＞
＞
0；△s
＜
＜
0，（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）在一固定容积为2L的密闭容器内加入2mol NH3和3mol O2，发生反应4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g），2min后达到平衡，生成1.2mol NO．则前2分钟的平均反应速率v（NH3）为
0.3mol/（L?min），
0.3mol/（L?min），
，平衡时O2的转化率为
50%
50%
，该反应平衡常数的表达式K=
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
，
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
，
．
（5）某温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生下列反应：N2（g）+3H2（g） 
催化剂
高温高压
2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1，实验测得反应起始时、达到平衡时的有关数据如下表所示：
容器
编号		 起始时各物质的物质的量/mol 反应达平衡时的焓变/kJ?mol-1
N2 H2 NH3
A 1 3 0 △H1=-23.1
B 0.9 2.7 0.2 △H2
容器B中反应达到平衡状态时的反应热△H2=
13.86
13.86
．
（2013?广东模拟）在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示，请回答下列问题：
（1）根据下图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（NH3）=
0.025mol/（L?min）
0.025mol/（L?min）
．
（2）该反应450℃的平衡常数
＞
＞
500℃时的平衡常数（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
BD
BD
．
A．3v正（H2）=2v逆（NH3）
B．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
C．容器中气体的密度不随时间而变化
D．容器中气体的分子总数不随时间而变化
（4）第5分钟末，保持恒温恒压，若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2，平衡
不
不
移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）．
（5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡
（此时NH3浓度约为0.25mol/L），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线．
．
在一固定容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB，保持温度为30℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：2A（g）+3B（g）?3C（g），2分钟达到平衡，生成1.5mol C，此时，平衡混合气中C的体积分数为ω1；若将温度升高到70℃后，其他条件均不变，当反应重新达到平衡时，C的物质的量为2.1mol，体积分数为ω2，请回答下列问题，
（1）该反应在30℃时平衡常数K1=
4
4
，焓变△H
＞
＞
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）该反应在30℃时平衡混合气中C的体积分数为ω1=
37.5%
37.5%
；从反应开始到达到化学平衡状态时v（A）=
0.25
0.25
mol/（L?min）
（3）该反应在70℃时平衡常数为K2，则 K1
＜
＜
K2（填“＞”、“=”或“＜”）
（4）70℃时，若保持温度不变，在2L的密闭容器中加入4molA和6molB，当反应重新达到平衡时，C的体积分数为ω3，则ω3
＞
＞
ω2 （填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）可以判断2A（g）+3B（g）?3C（g） 反应已经达到平衡的是
BD
BD

A．2v（B）=3v（A）                     
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变        
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
E．n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3．
在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
（1）该反应450℃的平衡常数
＞
＞
500℃时的平衡常数（填“＞”、“＜”或“=”）；
（2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
bd
bd

a．3v正（H2）=2v逆（NH3）       b．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化   d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
（3）上述反应若第5分钟时达到平衡，测得NH3的物质的量为0.2mol计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（N2）为
0.01
0.01
mol/（L?min）
（4）保持其他条件不变，若初始投入量为amolN2、bmolH2、cmolNH3，也可得到与上述相同的平衡，则a、b、c需满足关系式：
a+
c
2
=0.2，b+
3c
2
=0.6
a+
c
2
=0.2，b+
3c
2
=0.6
；
（5）第5分钟末，保持其它条件不变，若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2，则平衡
正反应方向
正反应方向
移动（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）．

（12分））氮是一种地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。（1）上图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，写出NO2和CO反应的热化学方程式                                      。

（2）已知：N2(g)+ O2(g)=2 NO(g)  △H = ＋180 kJ • mol-1

2NO(g)+2 CO(g)= N2(g) + 2 CO2(g) △H = - 746 kJ • mol-1

则反应CO(g) +O2(g) = CO2(g)的△H =         kJ• mol-1

（3）在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H ＜0，若第5分钟时达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol，平衡时H2的转化率为      ，该反应的平衡常数表达式K =         。

(4) 在固定体积的密闭容器中，1.0×103  kPa时反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

△H<0 的平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/K

298

398

498

平衡常数K

51

K1

K2

①K1       K2（填写“＞”、“=”或“＜”）

②下列各项能说明上述合成氨反应一定达到平衡状态的是        （填字母）

a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2      b．NH3的浓度保持不变

c．容器内压强保持不变                      d．混合气体的密度保持不变

 

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